ASE. Mikrobiologi ELIAS HAKALEHTO: ”Muna päivässä estäisi tartunnan” Professori MIRJA ILLIKAINEN: ”Ihminen tekee ilmastopäätökset” ALD-tutkija MIKKO RITALA: ”Uutta tutkittavaa löytyy yhä” 4/ 20 20 KEMIA Kemi Onko tässä SUOMEN SUOMEN SALAINEN SALAINEN ASE. VTT: Maskilla suojaat kaveria
W W W .H EL SIN KI.F I/KEMIA/FI/O PIS KE LU Tule opiskelem aan maailma n parhaaks i! Lue lisää: helsinki. HELSINGIN YLIOPISTO HELSINGFORS UNIVERSITET UNIVERSITY OF HELSINKI KEMIAN LAITOS KEMISKA INSTITUTIONEN DEPARTMENT OF CHEMISTRY WWW.HELSINKI.FI/KEMIA Yhteishak u 2017 15.3.–5.4. KEMIALLA huipulle ja yhteiskuntaan Suomen suurin ja laaja-alaisin kemian laitos Syvällisestä perustutkimuksesta teollisiin sovelluksiin. Kemianluokka Gadolin koulujen opetuksen tukena. fi/ opiskelij aksi HELSINGIN YLIOPISTO HELSINGFORS UNIVERSITET UNIVERSITY OF HELSINKI KEMIAN OSASTO KEMISKA INSTITUTIONEN DEPARTMENT OF CHEMISTRY https://www.helsinki.fi/fi/matemaattis-luonnontieteellinen-tiedekunta/tiedekunta/kemia Lämpim ät onnittel ut uusille ylioppil aille ja stipend iaateille ! HY_kemia420.indd 1 HY_kemia420.indd 1 1.6.2020 15.15 1.6.2020 15.15. Monipuolista kotimaista ja kansainvälistä opetusja tutkimusyhteistyötä
Tervetuloa akateemiselle aikamatkalle! Kekomuurahaiset ovat suomalaisen metsän valtiaita jo lukumääränsä ansiosta. Häkellyttävän idean isä on mikrobiologi Elias Hakalehto. Pienillä puurtajilla on monta tärkeää tehtävää. Tuore materiaalitekniikan professori Kati Miettunen jatkaa Turunyliopiston100-vuotista tutkimusperinnettä. 3 4/2020 KEMIA 6 SISÄLLYS 5 PÄÄKIRJOITUS Kaikki keinot käyttöön Leena Joutsen 6 Mikrobiologi Elias Hakalehto: ”Kananmuna päivässä pitäisi koronan loitolla” Juha Granath 12 TÄTÄ MIELTÄ Ihminen tekee ilmastopäätökset Mirja Illikainen 14 Turun yliopiston Sata vuotta sisukasta kemiaa Kalevi Rantanen 20 Professori Ali Harlin: ”Kasvomaski ja järki tukahduttavat koronan” Juha Granath 24 AJANKOHTAISTA Kesätöitä kiertotaloudesta Anselmi Nousiainen 25 UUTISIA Ennätys paukkui koronakeväänä Yli1 300lukiolaistapalkittiin Kemia-lehden vuosikerralla 29 TYTTÖJEN TIEDEKULMA Tieteen kilpakentillä Hanna Juvonen 30 VIHREÄT SIVUT 34 TUTKIMUKSESSA TAPAHTUU Nanoputkianturi mittaa kemikaaleja aivoista 36 KEEMIKKO Syrjäytymisen aakkoset 37 NÄKÖKULMA Simaa ja suklaapuuroa Anja Nystén 38 KIERTOTALOUS JA KEMIA Kasvualustat uusiokäyttöön Päivi Ikonen 39 INNOVAATIOITA ISÄNMAASTA Biohajoava uutuus suojaa kannot Emma Kaustara 40 SUOMALAISET NAISET JA KEMIA Leena Hupa Lasin tuntija rikkoo lasikattoja Sisko Loikkanen 42 Suomen kuumalla perunalla riittää vientiä Anni Turpeinen 46 Muurahainen on metsän kierrättäjä Arja-Leena Paavola ”Peruna on kuin viini”, pottukauppias Tapio Knuuttila sanoo. M un ax M ar kk u Jo ut se n 14 50 Professori Mikko Ritala: ”Tutkimus tarjoaa aina uutta ammennettavaa” Raili Leino 52 GADOLINISTA KAJAHTAA Virtuaalitiedesyntymäpäivät ja muita yhdessä kehitettyjä avauksia Maija Aksela, Johannes Pernaa ja Oona Kiviluoto 53 HENKILÖUUTISIA 56 SEURASIVUT Poikkeusajan puheenjohtaja 58 KEMIAN NOBELISTIT Ahmed Zewail jalosti Laserfysiikan kemian palvelukseen Sisko Loikkanen 46 42 N ik o H av up al o A do be St oc k. Injektoidaan kanaan heikennetty koronavirus, ja kolmen viikon kuluttua se alkaa munia tartunnalta suojaavia munia. Himoittu Frex-lajike kasvatetaan vuosisataisella taidolla ja puhtaan luonnon, veden ja valon voimalla
Haasta itsesi ja aloita oma menestystarinasi! Avaa samalla portit myös Pohjoismaihin ja tule opiskelemaan ruotsiksi! www.abo.fi / fi / opiskelemeilla Pure Love. Naturvetenskaper och teknik Varmista paikkasi mestarien liigassa ja opiskele diplomiinsinööriksi, farmaseutiksi tai luonnontieteilijäksi Åbo Akademissa! Haluatko olla mukana rakentamassa kestävää ja parempaa maailmaa. Pure Science.
POIKKEUSOLOISSA kannattaisi selvittää nopeasti potentiaalisten osaratkaisujen toteutuskelpoisuus. 5. Innovaatioon johtaneen työn perusta luotiin Turun yliopistossa yli 20 vuotta sitten. Turkulainen ArcDia on lanseerannut pikatestin koronaviruksen tunnistamiseen. 0400 578 901 toimitus@kemia-lehti.fi | www.kemia-lehti.fi www.facebook.com/kemialehti Päätoimittaja • Chefredaktör • Editor-in-Chief DI Leena Joutsen 040 577 8850 leena.joutsen@kemia-lehti.fi Toimituspäällikkö • Redaktionschef • Managing Editor Päivi Ikonen 0400 139 948 paivi.ikonen@kemia-lehti.fi Taitto • Layout K-Systems Contacts Oy Päivi Kaikkonen 040 733 3485 taitto@kemia-lehti.fi Sihteeri • Sekreterare • Secretary Sanna Alajoki 050 336 5613 sanna.alajoki@kemia-lehti.fi Mainokset • Annonser • Advertisements ilmoitukset@kemia-lehti.fi Myynti • Försäljning • Sales Jaana Koivisto 040 770 3043 jaana.koivisto@kemia-lehti.fi Tilaukset ja osoitteenmuutokset puh. Varttitunniksi pihalle, suojaetäisyys ja maskipakko.” Eero-hoitajan koruttomat sanat nostivat vedet silmiin ja panivat liikettä niveliin. Voimassaolevat säännökset voivat estää tai hidastaa toteutusta. Aikaa ei ole hukattavaksi. Matti Hotokka, Åbo Akademi Toimituspäällikkö Päivi Ikonen, Kemia-Kemi Toiminnanjohtaja Heleena Karrus, Kemian Seurat Päätoimittaja Leena Joutsen, Kemia-Kemi Tiedetoimittaja Sisko Loikkanen Professori Jan Lundell, Jyväskylän yliopisto Emer.prof. Järki ymmärtää rajoitusten tärkeyden, mutta hinta tartuntariskin minimoimisesta tuntuu kovalta. Toivotamme lehden lukijoille, mainostajille ja yhteistyökumppaneille kaunista kesäaikaa ja rentouttavaa lomaa. Voisiko koirista saada koronavahteja lentokentille, työpaikoille ja hoivakoteihin. Pandemian levittyä tänne asti joukko yrityksiä kääri hihansa kotimaisen hengityssuojaintuotannon käynnistämiseksi. Idea on yllättävän yksinkertainen ja prosessi jo pitkälle mietitty. Tuotanto saatiin pyörimään ennätysnopeasti usean laitoksen voimin, ja lisää on luvassa. 010 425 6302 toimisto@kemianseura.fi Tilaushinnat Kotimaassa 105 euroa (kestotilaus 95 euroa), muut maat 145 euroa Kouluille 19 euroa | www.aikakausmedia.fi/ mediakasvatus Prenumerationspris i Finland 105 euro, övriga länder 145 euro Subscription price (out of Finland) EUR 145 Irtonumero/Lösnummer/Single copy EUR 16 Kustantaja • Utgivare • Publisher Kempulssi Oy Toimitusjohtaja • Verkst. Täältä tullaan, äiti! Koronakevättä on leimannut ikävöinti. Passiivi-immunisaatiossa elimistöön tuodaan vasta-aineita, jotka aktivoivat kehon puolustusjärjestelmän tuhoamaan viruksen. MIKROBIOLOGI Elias Hakalehto esittelee lehden avausjutussa oman suunnitelmansa, joka perustuu passiivi-immunisaatioon ja juontaa juurensa 1990-luvulla aloitettuun tutkimusja kehitystyöhön. Vasta-aineita voidaan tuottaa esimerkiksi geenitekniikan keinoin tai parantuneiden potilaiden plasmasta. UUSI KORONAVIRUS on osoittautunut ovelaksi vastustajaksi, jonka nujertamiseen tarvitaan laajaa yhteistyötä ja kaikki toteutettavissa olevat keinot. Paraskaan oivallus ei yksin riitä. direktör • Managing Director Leena Joutsen 040 577 8850 leena.joutsen@kemia-lehti.fi Toimistopäällikkö • Kontorschef • Office Manager Sanna Alajoki 050 336 5613 sanna.alajoki@kemia-lehti.fi Toimitusneuvosto • Redaktionsråd • Editorial Board Johtaja Susanna Aaltonen, Kemianteollisuus ry Laboratoriopäällikkö Susanna Eerola, Roal Oy Toimitusjohtaja Saara Hassinen, Terveysteknologian Liitto ry Emer.prof. 4/2020 KEMIA PÄÄKIRJOITUS 17. Raskaaksi käy, jos yhteiskunta ja ovet suljetaan pandemian pakosta uudestaan syksyn tullen. Rajoitteena menetelmissä on pieni tuotantokapasiteetti, jonka takia ne eivät sovellu suurten ihmisryhmien suojeluun. Näin voitaisiin ostaa aikaa rokotetta odoteltaessa. Markku Räsänen, Helsingin yliopisto Aikakauslehtien Liiton jäsenlehti Peruspainos 5 000 kpl, erikoisnumeroilla 300–3 000 kpl:n lisäjakelu. Pakkoeristys syö elämäniloa ja terveyttä. 03 4246 5370 tilaukset@kemia-lehti.fi Osoitteenmuutokset / Kemian Seurojen jäsenet Kemian Seurojen toimisto puh. Toukokuun numerossa – joka löytyy kokonaisuudessaan osoitteesta www.kemia-lehti.fi – kerroimme testien, lääkkeiden ja rokotteiden kehittäjien kilpajuoksusta virusta vastaan. kesäkuuta 2020 KEMIA Kemi Etukannen kuvat: Adobe Stock VTT Juha Granath Oulun yliopisto Veikko Somerpuro Vol.47Coden:KMKMAAISSN0355-1628 Toimitus • Redaktion • Office Asolantie 29 b, FI-01400 Vantaa puh. PunaMusta Oy, Forssa 2020 | ISO 9002 Kaikki keinot käyttöön ”NYT TÄNNE saisi taas tulla. Ajatusta viedään eteenpäin vankalta kokemuspohjalta, jota Suomessa on koirien kouluttamisesta potilasnäytteiden hajuerotteluun. Voitettavaa on enemmän kuin menetettävää. Leena Joutsen Kemia-lehden toimitus lomailee heinäkuussa. Tässä lehdessä esittelemme lisää suomalaistoimijoiden ideoita ja ratkaisuja. Munia tuottaisivat kanat, joihin on injektoitu heikennetty koronavirus. Kotimaiset rahoittajat eivät ole lämmenneet, ja rahaa haetaan nyt EU:lta. Hakalehdon ehdotuksessa vasta-aineita ammennettaisiin kananmunista esimerkiksi riskiryhmille ja sote-henkilöstölle
Rokotteita tautiin kehitetään kuumeisesti, mutta niiden saamista markkinoille joudutaan odottamaan. • Bioteknisen mikrobianalytiikan dosentti vuodesta 2008, Itä-Suomen yliopisto. 6 KEMIA 4/2020 päivässä pitää koronan loitolla. Kanaan injektoidaan heikennetty koronavirus, ja kolmen viikon kuluttua se alkaa munia vasta-ainepitoisia munia. ”Covid-19 saattaa käyttäytyä sata vuotta sitten riehuneen ja kymmeniä miljoonia ihmisiä tappaneen espanjantaudin tapaan. vuorokauden ajan. Ensin mieto epidemia talvella ja keväällä, ja sitten raju vitsaus syksyllä. Koronavirus Sars-CoV-2 on hiljentänyt maatalous-metsätieteellisen tiedekunnan, mutta sytyttänyt Kuopiossa asuvan tiedemiehen. Yksi päivittäin nautittu vasta-ainemuna riittää ehkäisemään tartunnan.” Arvionsa Hakalehto perustaa vastaaineiden pitoisuuden eli tiitterin määrittämiseen. Kanalle ei Hakalehdon mukaan koidu haittaa viruksesta. ”Nopea ja turvallinen keino estää tartuntoja” Jos Hakalehdon idean kiteyttäisi sloganiksi, se kuuluisi näin: Kananmuna ELIAS HAKALEHTO ä pitäisi ä pitäisi Mikrobiologi Elias Hakalehto: ”Kananmuna päivässä pitäisi koronan loitolla”. Ihmisen virus ei todennäköisimmin muutenkaan aiheuta kanalle tautia.” • Syntynyt Lahdessa vuonna 1961. Yksi muna päivässä estäisi tartunnan. Kun immunisaatiota jatketaan, tiitteri nousee vielä isommaksi.” ”Riittävä pitoisuus vasta-ainetta säilyy suun ja nenänielun alueella noin Mikrobiologi Elias Hakalehto esittää hämmentävän yksinkertaisen keinon torjua koronavirustartunta. Filosofian tohtori (bioteknologia) 2000, Kuopion yliopisto. • Toiminut asiantuntijana Maanpuolustuksen tieteellisen neuvottelukunnan Mikrobiologian ja toksikologian jaostossa noin 1997–2003. Kun kana sitten munii vasta-ainepitoisen munan, ihminen saa siitä suojan tartunnalta. ”Kanaan injektoidaan heikennetty Sars-CoV-2-virus, ja kolmen viikon kuluttua se alkaa munia vasta-aineita sisältäviä munia. • Kirjoittanut noin 60 tieteellistä julkaisua, toimittanut viisi tieteellistä kirjaa ja laatinut kansainvälisiin teoksiin toistasataa artikkelia mikrobiologiasta ja bioteknologiasta. • Perusti 1993 Finnoflag Oy:n, jonka kautta ollut mukana yli sadassa kotimaisessa ja kansainvälisessä projektissa. Asia on vielä varmistettava tutkimuksissa.” Mikrobiologi Hakalehdon visiossa tarvitaan koronapotilaan yskös, virusviljelmä tai muu viruslähde, josta saatava antigeeni injektoidaan kanaan. Kun covid19-tauti uhkaa nyt vakavasti ihmisten terveyttä, koen, että en voi istua tämän tiedon päällä.” Elias Hakalehtoa huolestuttaa erityisesti se, että pandemian toista aaltoa ennakoidaan ensi syksylle mahdollisesti aiempaa ankarampana. ”Virusantigeeni on heikennetty virus tai viruksen osa, joka on näin tehty vaarattomaksi. • Ylioppilas 1979, Tampereen lyseon lukio. Kehitin kollegojeni kanssa jo 1990-luvulla tekniikan, jolla voimme torjua maailmanlaajuisia virusepidemioita. Nyt tarvitaan nopeita toimia”, Hakalehto sanoo. Asuu Kuopiossa. Luennoinut kymmenissä tieteellisissä konferensseissa, ohjannut noin 20 opinnäytetyötä. ”Olen tutkinut viruksia, bakteereja ja muita mikrobeja yli 25 vuotta. • Jatko-opiskelija 1984–1985 Lontoossa, vieraileva tutkija 1990–1991 Israelissa. • Maatalousja metsätieteiden kandidaatti (mikrobiologia) 1983, Helsingin yliopisto. ”On laskettu, että yhdestä munasta tulee yhdestä kymmeneen hoitoannosta. JUHA GRANATH Mikrobiologian dosentti ja tutkijayrittäjä Elias Hakalehto istuu tyhjällä terassilla vanhan opinahjonsa Helsingin yliopiston kampuksella Viikissä. • Noin 80 alkuperäistä patenttihakemusta, useita kansainvälisiä patentteja. Mikrobiologisen agroekologian dosentti vuodesta 2016, Helsingin yliopisto
4/2020 KEMIA ”Passiivi-immunisaatiolla voisimme suojata esimerkiksi soteja palvelualan työntekijöitä, riskiryhmäläisiä ja omaishoitajia”, mikrobiologi Elias Hakalehto suunnittelee. Kuva: Juha Granath ä pitäisi ä pitäisi Mikrobiologi Elias Hakalehto: ”Kananmuna päivässä pitäisi koronan loitolla” 7
immuunijärjestelmän plasmasoluissa. ”Emme vielä tiedä tarpeeksi viruksen pitkäaikaisista vaikutuksista. ”Kollegat ovat soittaneet ja kannustaneet, että tässä on valtava mahdollisuus. Vaatii uskallusta tuoda kokonaan uudenlaisia ajatuksia julkisuuteen. Koronapandemia on hiljentänyt Helsingin yliopiston Viikin kampuksen. Yliopiston kasvatti Elias Hakalehto sen sijaan on liekeissä: ”En voi istua tiedon päällä, kun covid-19-tauti uhkaa ihmisten terveyttä.” Ju ha Gr an at h ”Vallitsevassa tilanteessa kaikkia vaihtoehtoja pitää tutkia.”. VASTA-AINEET TUHOAVAT TUNKEUTUJAN Antigeeni on yleisnimi molekyyleille, jotka aiheuttavat elimistössä vasta-aineiden muodostumisen. Passiivi-immunisaatio pitäisi kuitenkin ensin hyväksyä viralliseksi suojakeinoksi ja hoitomenetelmäksi.” Hakalehto lyö pöytään kansainvälisiä tutkimuksia, joiden mukaan covid19-tauti voi vaurioittaa keuhkojen lisäksi myös muita kudoksia, kuten sydäntä ja munuaisia. Käy helposti niin, että tulee leimatuksi ja sijoitetuksi johonkin lokeroon.” Helsingin ja Itä-Suomen yliopistoissa dosenttina toimiva Elias Hakalehto sanoo, että suomalaiset tutkijapiirit ovat kriittisiä uusille ajatuksille. ”Vallitsevassa tilanteessa kaikkia vaihtoehtoja pitää tutkia. Mitä hän ajattelee hankkeesta. Toisenlaisiakin ääniä on miehen korviin silti kantautunut. Kun vasta-aineita on riittävästi verenkierrossa, virus tuhoutuu ja syntyy immuniteetti tautia vastaan. Kun elimistöön tunkeutuu vieras mikrobi, kuten virus tai bakteeri, puolustusjoukkoina toimivat valkosolut alkavat tuottaa vasta-aineita, jotka aktivoivat kehon puolustusjärjestelmän. Finne on yksi kansainvälisesti siteeratuimmista suomalaisista lääketieteen tutkijoista. Vasta-aine eli immunoglobuleeni on yleisnimi joukolle vesiliukoisia proteiineja, joita esiintyy mm. Voin todeta, että hänellä on harvinaislaatuinen kyky ei ainoastaan luoda uusia ideoita vaan nimenomaan tuoda ne myös käytännön toteutuksen tasolle.” Professori Finne painottaa, että vaikka Hakalehdon lähestymistapa poikkeaa valtavirrasta, se on teoriassa täysin mahdollinen tapa toimia. IgY-vasta-ainetta muodostuu linnuissa. Emme myöskään sitä, syntyykö sen sairastamisen seurauksena immuniteettia ja kuinka pitkäksi aikaa.” Rokotetta odotellessa passiivi-immunisaatio kananmunan avulla olisi hänen mielestään nopea ja turvallinen keino estää tartuntoja. ”Olen pitkään seurannut Hakalehdon uraa. IgA, IgE, IgE, IgG ja IgM ovat nisäkkäiden vasta-aineita. 8 KEMIA 4/2020 Helsingin yliopiston soluja molekyylibiologian professori Jukka Finne oli Hakalehdon väitöskirjatyön pääohjaaja
Jos lääkkeestä on riittävät tiedot, sitä voidaan käyttää ennen myyntilupaa erityisluvalla ja kliinisten lääketutkimusten yhteydessä.” Sallisen mukaan Fimea käsittelee koronaviruspandemiaan liittyvät lupa-asiat nopeutetusti. ”Vasta-aineet ympäröivät elimistössä vapautuneet virukset ja estävät niitä infektoimasta uusia soluja tai leviämästä toisiin ihmisiin.” ”Vaikuttavuutta kuin Molotovin cocktailissa” Mikrobiologi ammentaisi vasta-ainemunista passiivi-immunisaatiota aluksi terveydenhoitoja palvelualan työntekijöille, koronapotilaiden omaisille ja riskiryhmäläisille. ”Olisi myös hyvä osoittaa, että tuotetut vasta-aineet todella pystyvät sitomaan viruspartikkeleita.” Voisiko Fimea keventää lupavaatimuksia poikkeusolojen aikana. Näin saadaan varmuus, että testatun tuotteen laatu vastaa laajempaan käyttöön meneviä valmisteita.” Sijoittuuko Hakalehdon idea Sallisen mielestä vakavasti vai vähemmän vakavasti otettavaan osastoon tutkijoiden tarjonnassa. injektio (boostaus) Gra ikka: Viivi Räsänen ”IgY-vasta-aineet asettuvat vastaanottajan elimistössä limakalvoille, joissa ne sitovat magneetin lailla viruspartikkeleita ja estävät niitä tunkeutumasta elimistöön.” Menetelmää voidaan hänen mukaansa käyttää myös sairastuneiden potilaiden hoitoon ja heidän levittämiensä uusien tartuntojen ehkäisyyn. Tuotantolinjojen pitää olla vaatimusten mukaiset. ”Lääkkeelle on haettava myyntilupaa, jonka myöntämiseksi vaaditaan osoitus sen laadusta, tehosta ja turvallisuudesta. ”Ystäväni vertasi passiivi-immunisaatiota Molotovin cocktailiin, koska sillä voi saada nopeasti vaikuttavuutta.” Ihminen saa aktiivi-immuniteetin monia tauteja vastaan joko sairastamalla tai rokotteesta. ”Eläinkokeita olisi hyvä suunnitella ennen ihmiskokeisiin menoa. Lääkealan turvallisuusja kehittämiskeskus Fimean kliinis-farmakologisen yksikön päällikkö Jukka Sallinen suhtautuu Elias Hakalehdon ideaan varovaisesti. ”Arvelen, että uudemmat bioteknologiset menetelmät ovat käyttökelpoisempia lähestymistapoja vasta-ainelääkkeen kehittämisessä.”. laboratoriotestit vasta-aineiden pitoisuuksien selvittämiseksi eläinkokeet esimerkiksi jyrsijöillä solutestit laboratoriossa teollisen tuotannon pilotointi; keltuaisen erottelu koneellisesti vasta-aineiden kromatogra nen puhdistaminen 3. Näin tuotteeseen sovelletaan lääkelakia ja siihen liittyviä tiukkoja säädöksiä. ”Hakalehdon esittämä lähestymistapa on teoriassa mahdollinen. ”Lupaviranomaisena Fimea arvioi ratkaisuja tuotetun dokumentaation perusteella ja mielellään myöntää lupia, jos vaan homma toimii.” Sallinen perää lisää näyttöjä Hakalehdon menetelmän tehon ja toimivuuden osoittamiseksi. 9 4/2020 KEMIA Antigeenin valmistus ja kanojen immunisointi 1. Tosin parhaillaan covid-19-taudin hoitoon kehitellään laajalti vasta-aineita.” Sallisen mukaan menetelmässä pitäisi osoittaa, että siinä onnistutaan tuottamaan esityksen mukaisesti vasta-aineita koeputkioloissa. Passiivi-immunisaatiossa sen sijaan vasta-aineet tuodaan elimistöön kehon ulkopuolelFimea: Lääkelakia noudatettava Koska passiivi-immunisaatiota käytettäisiin sairauden ehkäisemiseksi, kyse on lääkkeestä. injektio 2. vasta-aine-erä valmiina Uusien kanojen immunisointi, lisää kanaloita mukaan Viranomaistestit nopeutetulla aikataululla (arvio) – tarkastelussa teho ja turvallisuus Teollinen tuotanto aloitetaan vasta-aineiden puhdistus tuotteistaminen jakelu 15 viikkoa 10 viikkoa 3 viikkoa 2 viikkoa 1. injektio (boostaus) kuljettajat myyjät poliisit kirjastohenkilökunta jne
Työ ja testit on tehty tiukasti valvotuissa kanaloissa ennen tuotteiden lanseerausta. vaan se annetaan suoraan suoneen. 10 KEMIA 4/2020 ta. Vasta-aineita riittäisi lähinnä vain potilaille, ei suoja-aineeksi terveille.” ”Vasta-aineita voidaan tuottaa myös geenitekniikan keinoin, mutta lopputuote ei toimi limakalvolla kuten IgY, Kotimaisen Munax Oy:n pääkonttorissa Laitilassa Elias Hakalehdon idea saa kannatusta. Jos näin tapahtuu, lääkkeitä voidaan antaa joko suun kautta, veteen ja rehuun sekoitettuna tai rokottamalla injektioneulalla.” ”Jos Hakalehdon hankkeesta tulee totta, on tietysti tärkeää testata menetelmää sitä varten suunnitellussa kanalassa, valvotun ja osaavan henkilökunnan silmien alla”, Torikka korostaa. ”Olemme kehittäneet Kanax-kauramunat ja viimeksi Laitilan soijavapaat kananmunat, joissa kanojen ruokintaan on käytetty kotimaisia valkuaislähteitä soijan sijaan.” Suomessa on tuotannossa 3,9 miljoonaa kanaa, josta Munaxin tuottajien osuus on 1,3 miljoonaa. Esimerkiksi vauva saa jo kohdussa vasta-aineet äidiltään istukan kautta, syntymän jälkeen imetyksessä. Ongelmina ovat saatavuus ja hinta.” Mikrobiologin visiossa kananmunaan muodostuva IgY-tyypin vasta-aine otetaan talteen keltuaisesta ja prosessoidaan teollisesti. ”Ensin on selvitettävä, että ketjussa ei tapahdu ihmisille, kanoille tai elintarviketeollisuudelle tarpeetonta vaaraa. M un ax O y nankasvatuksen osalta.” Munax on tehnyt pitkään rehututkimusta yhteistyössä alan asiantuntijoiden kanssa. Se sopii. ”Vasta-aineita voidaan valmistaa soluviljelmissä laboratoriossa, tai niitä voidaan tuottaa kananmunan keltuaiseen tai lehmän ternimaitoon.” Hakalehdon mukaan Suomessakin tutkitaan vasta-aineimmunisaatiota useissa yrityksissä ja yliopistoissa. ”Lopputuote voi olla käyttötarkoituksesta ja kohderyhmästä riippuen esimerkiksi nestemäisessä muodossa tai suutai nenäsuihkeena. Toimitusjohtaja Janne Torikan mielestä ajatus kanaan ruiskutettavasta heikennetystä koronaviruksesta on selvityskelpoinen. Yksi vaihtoehto on kerätä parantuneiden potilaiden plasmasta vasta-aineita. ”Menetelmä on hyvä, mutta plasmaa ja sen vasta-aineita on vaikea saada tarpeeksi. ”Lähtökohta on, että Suomessa kanoja ei lääkitä. Olemme valmiita tulemaan mukaan asiantuntijana alkutuotannon, rehustuksen ja kaKannatusta kananmunayhtiöltä Suomessaon3,9miljoonaamunivaakanaa,jostaMunaxOy:ntuottajienosuuson1,3miljoonaa.Yhtiöonkiinnostunut hankekumppanuudesta
”Ensimmäisinä ehtivät 1990-luvulla japanilaiset, jotka saivat hyviä tuloksia karieksen estämisestä vasta-aineilla. Päivitämme lukijoiden kommentteja nettisivuille jutun yhteyteen. On esimerkiksi todistettava, että kanojen altistaminen antigeeneille ei ole niille vaaraksi. Vuonna 2010 japanilaiset julkaisivat menetelmänsä IgY:n käytöstä koleran torjuntaan.” ”Kiinalaiset kehittivät IgY-luokan vasta-aineen sars-viruksen torjuntaan jo vuonna 2006. ”Kananmunien teolliseen käsittelyyn ja fraktiointiin on olemassa laitteet ja menetelmät, eikä saatavuusongelmia tule.” ”Munivia kanoja maailmassa riittää. Kehon ulkopuolelta viedään vasta-ainetta, jolla neutralisoidaan taudinaiheuttaja. ”Voi tulla uusia, pahimmillaan ebolan kaltaisia tappavia pandemioita. Eikä siinä vielä kaikki. ”Tarkoitus on pyytää mukaan muutamia muitakin maita.” Jos rahoitus järjestyy, Hakalehdolla on hihat valmiiksi käärittyinä. ”Pidän huomenna esitelmän IgY-vasta-aineiden käytöstä israelilaisen Sheba Medical Centerin kansainvälisessä webinaarissa. Se on yksi maailman kymmenestä johtavasta sairaalasta.” Viikkoa myöhemmin Hakalehto kertoo esitelmän herättäneen suurta kiinnostusta ja poikineen kaksi artikkelipyyntöä, toisen israelilaiseen lääkärilehteen ja toisen Antibodies – Open Access -tiedejulkaisuun. Puolesta vai vastaan ja miksi. Meidän pitää kehittää nopeita menetelmiä kulkutautien torjumiseen.” ”Ellei sellaisia ole, taudit voivat ottaa meidät otteeseensa ja halvaannuttaa yhteiskuntaa ja taloutta”, Hakalehto sanoo vakavana. Turkkilaisten vasta-aine influenssavirusta vastaan valmistui viime vuonna.” Hakalehto on työskennellyt israelilaisissa ja englantilaisissa yliopistoissa ja yliopistosairaaloissa. Yksi viranomainen oli sitä mieltä, että tämä on funktionaalinen elintarvike. Nyt tarvitaan regulaation mielekästä loiventamista.” Saadakseen hanketta eteenpäin tutkija on viritellyt yhteistyötä ruotsalaisten yliopistojen ja tutkimuslaitoksen kanssa. juha.granath@saunalahti.fi ”Munivia kanoja maailmassa riittää.”. 11 4/2020 KEMIA Mikrobiologi ja yrittäjä Sari Rahkonen tukee Elias Hakalehdon ideaa. ”Olen tutustunut aihetta koskeviin tutkimusartikkeleihin. On raportoitu, että taudista tervehtyneet saattavat vielä jopa viikkojen ajan erittää virusta suolistostaan.” ”Olisiko tämä keino kitkeä virus kokonaan pois?” Munan vasta-aineiden tehoa tutkittu jo pitkään Elias Hakalehto ei ole asiassaan yksinajattelija, sillä kananmunan keltuaisen IgY-vasta-aineiden tehovaikutuksia on tutkittu maailmalla vuosikymmeniä. Suomessa on vaikka kuinka paljon osaamista lääketieteen, mikrobiologian ja teollistamisen aloilla.” Huolestuttava skenaario on, että covid-19 iskee syksyllä entistä rajumpana. ”Jerusalemin Heprealainen yliopisto opetti ennakkoluulottomuutta ja Lontoon University College tieteen tradition kunnioittamista. ”Kaikki testaaminen ja dokumentointi vie aikaa. Kirjoittaja on vapaa toimittaja. Mitä seuraavaksi. IIBR:n tutkijat ovat jutun mukaan löytäneet vasta-aineproteiinin, joka kykenee neutraloimaan koronaviruksen. ”En osaa sanoa, mutta hoidimme aikoinaan vaikeasti sairasta potilasta passiivi-immunisaatiolla. Väestöä pitää suojata.” Lue Rahkosen kommentti kokonaisuudessaan osoitteessa www.kemia-lehti.fi ja osallistu keskusteluun. Brysselistä tullut alustava vastaus on kannustava.” Kemia-lehden mennessä painoon rahoitushakemus oli lähdössä liikkeelle ja konsortio ruotsalaisten kanssa perusteilla. Yhteistyöni israelilaisten kollegojen kanssa on kestänyt 1990-luvun alusta tänne asti.” Hakalehto innostuu, kun näytän hänelle Iltalehden toukokuisen jutun, jossa siteerataan Jerusalem Postin uutista läpimurrosta Israelin biologisessa tutkimusinstituutissa. Uusia pandemioita voi olla oven takana Elias Hakalehto harmittelee pitkiä lupahakemusprosesseja ja toivoo valtiovallan nopeuttavan uusien keinojen käyttöönottoa. Potilas parani.” Koska Hakalehto ei ole saanut ehdotukselleen vastakaikua kotimaassa, hän on kääntänyt katseensa maailmalle. Ei tässä siitä ole kysymys.” Professori Jukka Finne katsoo, että menetelmän tehoa ja toteuttamistapaa on syytä selvittää eteenpäin. Päätelmäni on, että menetelmää pitäisi soveltaa meneillään olevassa pandemiassa.” ”Poikkeustilassa pitäisi toimia poikkeustilan mukaisesti. Menetelmässä käytetty vasta-aine on saatu joko potilaasta tai eläimistä.” Kuinka paljon tutkimuslöydössä näkyy Hakalehdon oma tutkimus, jota hän on tehnyt Israelissa. ”Mälardalenin yliopiston professori Erik Dahlquist on vienyt asian Euroopan unioniin ja esittänyt, että se lähtisi rahoittamaan passiivi-immunisaatiota nopeana hankkeena. ”Tässä näyttää olevan samantyyppisen ratkaisu kuin minulla. Päättäjät ja rahoittajat ovat suhtautuneet toistaiseksi epäillen dosentin ideaan. ”Tulee mieleen, voisiko tällä tavalla saada virus poistettua esimerkiksi ruoansulatuskanavasta. Aika näyttää, mutta sitä ei ole hukattavaksi. Näin suojeltaisiin suuri väestömäärä.” Keino kuulostaa hämmentävän yksinkertaiselta. ”Keräisimme ryhmän, aluksi noin 15 henkeä. ”Ideaa on vähätelty ja pidetty maatiaisena. ”Väestöä pitää suojata” ”Voi tulla uusia tappavia pandemioita.” myös muna-allergikoille.” Hakalehto sanoo, että valtiolta menee viikossa yli miljardi euroa koronakuluihin, mutta munaprojektin kustannukset olisivat vain muutama miljoona euroa. Teimme sen EU:n ulkopuolella, koska emme halunneet rikkoa meikäläisten säädöksiä
JOKAINEN MEISTÄ voi tehdä osansa ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi oman elämänsä valinnoilla, vaikkapa kuluttamalla, kulkemalla ja asumalla vastuullisesti. Materiaalien tuhlailevan käytön myötä maapallomme ylikulutuspäivä tulee vuosi vuodelta aikaisemmin. Näiden materiaalien nykyistä tehokkaampi hyödyntäminen pienentäisi tarvetta käyttää rajallisia luonnonvarojamme. Paljon on kiinni yksittäisistä ihmisistä. Työ on toki jo käynnissä. Poliittisten päätösten vaikutus on valtava. Aina se ei kuitenkaan ole mahdollista. Materiaalien tuotanto vaatii energiaa, ja monien valmistus tuottaa jo itsessään hiilidioksidipäästöjä. Tutkimussaralla tehdään valtavasti töitä uusien taloudellisesti ja teknisesti kiinnostavien ratkaisujen löytämiseksi. KESKUSTELUSSA JÄÄ usein vähemmälle pohdinnalle teollisissa prosesseissa syntyvien ylijäämämateriaalien Ihminen tekee ilmastopäätökset hyödyntäminen. Valppaimmat yritykset käyttävät jo raaka-aineinaan toisen teollisuudenalan ylijäämämateriaalia. Samalla materiaalien valmistuksen hiilidioksidipäästöt pienenevät. Ehkä siksi, että asia ei kosketa tavallisia kansalaisia kovin läheisesti. Kiertotalouden avulla pyritään vastaamaan tähän haasteeseen. Kiertotalousajattelussa materiaalit säilytetään kierrossa mahdollisimman pitkään esimerkiksi uudelleenkäytön, kierrätyksen tai yhteisomistuksen avulla. Vaikuttavimmat päätökset tehdään silti yrityksissä ja poliittisilla foorumeilla. Valmistava teollisuus etsii ratkaisuja syntyville sivuvirroille, joiden läjittäminen aiheuttaa ylimääräisiä kustannuksia. Mirja Illikainen mirja.illikainen@oulu.fi 12 Mirja Illikainen toimii kiertotalouden materiaalitutkimuksen professorina ja tutkimusyksikön johtajana Oulun yliopistossa. Mineraalisia, epäorgaanisia sivuvirtoja syntyy Suomessa vuosittain miljoonia tonneja. Kunnissa ja kaupungeissa voidaan tehdä päätöksiä esimerkiksi kierrätysmateriaalien hyödyntämisestä julkisissa hankinnoissa. O ul un yl io pi st o. Samanaikaisesti tavoitellaan taloudellista kasvua ja hyvinvointia. KEMIA 4/2020 TÄTÄ MIELTÄ KIERTOTALOUS ON jäänyt koronan jalkoihin, mutta ilmastonmuutoksen torjuminen on yhtä tärkeää kuin ennen pandemiaa. Suurimmat hiilidioksidipäästöt syntyvät liikenteestä, sähkönja lämmöntuotannosta sekä teollisista prosesseista. Sivuvirtoja voidaan käyttää neitseellisten raaka-aineiden sijaan esimerkiksi harvinaisten metallien lähteenä, sementtiä korvaavissa sideaineissa tai keraamimateriaalien raaka-aineena. Kiertotalouden periaatteiden mukaisesti materiaalien valmistus pitäisi suunnitella siten, että jätettä ei synny. Päätösten takana yrityksissä ja politiikassa sen kaikilla tasoilla on sielläkin ihmisiä. Kiertotalous on kirjattu yhä useampien yritysten strategioihin. Kasvihuonekaasupäästöjen aiheuttama ilmastonmuutos ja sen hillitseminen ovat ihmiskunnan tulevaisuuden kannalta kriittisiä asioita. Julkisen rahoituksen avulla on mahdollista ohjata tutkimusja kehitystyötä ilmastonmuutoksen vastaiseen työhön. Verotuksen avulla voidaan ohjata jätteiden päätymistä hyötykäyttöön sen sijaan, että ne joutuisivat kaatopaikoille. Pyrkimys vastuullisuuteen näkyy myös käytännön tasolla, tiedemaailmassa kasvavana kysyntänä kiertotalouden materiaalitutkimukselle. Asialleen omistautunut poliitikko, kehitysinsinööri tai toimitusjohtaja voi saada ihmeitä aikaan. Prosessiteollisuudessa materiaalien jalostamisen aikana syntyy usein tuotteen lisäksi myös vähemmän arvokkaita sivuvirtoja ja jätemateriaaleja. Luonnonvaramme ovat rajalliset, ja kertakäyttökulttuuri pahentaa tilannetta huolestuttavaa vauhtia
Sivuvirroista valmistetut materiaalit parantavat raaka-ainetoimittajien ja tuottajien hiilineutraaliutta ja tekevät toimijoista edelläkävijöitä, joiden tuotteet eivät kiihdytä hakkuita eivätkä kilpaile ruoantuotannon kanssa. Yrityksen 15 hengen tekijätiimi on monipuolinen niin teolliselta kokemukseltaan kuin tutkimusja tuotekehitystaustaltaankin. Kumppaneissa on myös tunnettuja kotimaisia yrityksiä, joilla on vahva visio kestävästä kehityksestä. VTT:n, yliopistojen ja kansainvälisten kumppanien kanssa. 010 425 6302, toimisto@kemianseura.fi KEMIAN PÄIVIEN SÄÄTIÖN JATKO-OPISKELUAPURAHAT KEMIA Kemi Tilaa Kemia-lehti Tilaa Kemia-lehti itsellesi tai itsellesi tai lahjaksi lahjaksi Saat kiitokseksi kotimaisen Nolla-käsidesin ! • Ilahduta opettajaa: Vuosikerta kampanjahintaan 29 € • Kannusta opiskelijaa: Kestotilaus tai vuosikerta 49 € • Tilaa itsellesi tai lahjaksi: Kestotilaus kampanjahintaan 69 € Tee tilauksesi kesäkuun aikana: www.kemia-lehti.fi > Tilausasiat. Tuotteita on myyty kansainvälisesti johtaville materiaalien valmistajille mm. Brightplus etsii uusia yhteistyökumppaneita, jotka jakavat halun kehittää parempia materiaaliratkaisuja kestävämmän tulevaisuuden puolesta. ”Visiomme on maailma ilman jätteen käsitettä. Tukena on lisäksi kokeneita yritysjohtajia maailmalta. ”Tuomme ratkaisuja kiertotalousvajeeseen, mikromuoviongelmaan, pakkausten kierrätettävyyteen, ilmastonmuutoksen ehkäisyyn ja muihin kestävän kehityksen isoihin kysymyksiin”, Brightplus Oy:n kaupallinen johtaja Paul Martin sanoo. ”Autamme asiakkaitamme toimimaan eturintamassa EU:n Green Deal -ohjelman mukaisia tavoitteita kohti.” Yrityksen kehittämien BrightBio-materiaalien raaka-aineina käytetään teollisuuden sivuvirtoja, jotka päätyisivät muuten jätteeksi tai poltettavaksi. Kiinnostuitko. Meillä on uskallusta tehdä oivalluksista uusia tuotteita ilman rajoja”, Hannu-Kuure innostuu. lasi-, muovi-, metallija pakkausteollisuuteen. Brightplus on mukana kehittämässä maailman parhaita synteettisiä biopohjaisia materiaaleja yhteistyössä mm. MAINOS MAINOS brightplus_104x297.indd 1 brightplus_104x297.indd 1 2.6.2020 12.04 2.6.2020 12.04 KEMIAN PÄIVIEN SÄÄTIÖN HALLITUS julistetaan haettaviksi. Tuotekehitys on alusta alkaen vahvasti läsnä yrityksen asiakasprojekteissa. Maailma ilman jätteen käsitettä Brightplus Oy:n kehittämä teknologia yhdistelee esimerkiksi paperiteollisuuden, terästeollisuuden ja maatalouden sivuvirroista saatavia komponentteja. Kaikkea on mahdollista käyttää uudelleen jossain muodossa”, sanoo Milja HannuKuure, joka aloittaa elokuussa 2020 Brightplusin toimitusjohtajana. Tuotteet ovat siten täysin sovellettavissa asiakastarpeisiin ja valmistusmenetelmiin, ja ne saadaan nopeasti markkinoille. Brightplus – Nature’s New Feedstock – www.brightplus.com @brightplusoy – LinkedIn | Facebook | Instagram Lue artikkelin pidempi versio: www.kemia-lehti.fi Korkealaatuisia materiaaleja teollisuuden sivuvirroista Oululais-tamperelainen Brightplus Oy valmistaa vihreän kemian avulla uusia kiertotalousmateriaaleja yhdistäen teollisuuden hyödyntämättömiä sivuvirtoja. ”Meillä on sitkeyttä, uskoa ja eri teollisten alojen välistä ymmärtämistä ja yhteistyötä. Lisätietoja antaa Kemian Seurojen toimistossa Heleena Karrus, puh. Kun uusiokäyttöön soveltumattomat ja aliarvostetut sivuvirrat muuntuvat korkealaatuisiksi biopohjaisiksi materiaaleiksi, tuotteista tulee myös hinnallisesti kilpailukykyisiä. Hakulomake ja -ohjeet löytyvät osoitteesta: kemianseurat.fi/kemia/apurahat/ kpshakemus/ Hakemukset on lähetettävä viimeistään 31.8.2020 mennessä hakulomakkeen ohjeen mukaisesti. Apurahat on tarkoitettu kemian aloilla yliopistoissa tohtorintutkintoihin tähtääville opiskelijoille. Apurahat ovat määrältään enintään 2 000 euron suuruisia. Hakijoilta edellytetään Suomalaisten Kemistien Seuran, Finska Kemistsamfundetin tai Kemiallisteknillisen Yh distyksen jäsenyyttä. Ju ha Ra ut io Brightplus Oy:n suunnittelulaboratoriot ja tuotantotilat sijaitsevat Oulussa, jossa tuotteita kehitetään tiiviissä yhteistyössä asiakkaiden kanssa
Yliopiston työ alkoi tilanteessa, jossa oli paljon muitakin huolia ja tehtävää. Luonnontieteellinen tiedekunta syntyikin vain paremman puutteessa, kun suunnitelmat lääketieteellisestä tiedekunnasta ensin kariutuivat. Turun lisäksi ehdokkaita olivat muun muassa Tampere, Jyväskylä ja Oulu. Sisulla on kuitenkin selvitty pahemmastakin. Sata vuotta sitten nainen yliopiston professorina oli lähes mahdoton ajatus. Esimerkiksi tohtoripromootio on jouduttu siirtämään koronakeväästä syksyyn. Vahvoilla olivat humanistiset ja valtiotieteet sekä lääketiede. Vielä ällistyttävämpää, että joukkoon kuuluu reilut 2 000 ulkomaista opiskelijaa, jotka edustavat toistasataa kansallisuutta. ”Sisällisja maailmansodan jälkiseuraukset, maailman yleinen talouslama, maatalousolojen uudelleenjärjestely Opiskelijoiden ja tutkijoiden määrä hämmästyttäisi aikamatkaajaa.. Uusia aloituspaikkoja on pelkästään diplomi-insinöörikoulutuksessa 150, niistä sata uusilla materiaalija konetekniikan aloilla. Marssijärjestys olisi silti hyvin voinut olla toinen. Luonnontieteisiin suhtauduttiin ristiriitaisesti. 1920-luvulla kisan olisi saattanut voittaa vaikkapa Jyväskylä, ja Turun vuoro olisi koittanut vasta toisessa aallossa paljon myöhemmin. Ne, jotka kannattivat uutta korkeakoulua, taas kiistelivät sen sijoituspaikasta. Vuonna 1920 Suomen yli vyöryi espanjantaudin viimeinen ja tappavin aalto. Kemian tutkimus ja opetus oli koko Suomessa vähäistä mutta kansainvälisellä tasolla. Professoreita opinahjossa työskenteli kahdeksan. Vielä vähemmän selvää oli, että pieni yliopisto saisi heti alussa kemian professuurin. Heistä 106 opiskeli luonnontieteitä. Saksa oli vielä ennen toista maailmansotaa johtava maa kemiassa ja monissa muissakin tieteissä. Palomaa kuului tutkijajoukkoon, jonka työn tuloksena syntyi yksi vuosisadan suurista innovaatioista, kuparin liekkisulatus. Pandemia olisi hänelle tuttu asia. Vaivalloista oli myös koko yliopiston perustaminen. Se kuitenkin oli lähes väistämätöntä, että kaupunkiin joskus 1900-luvun mittaan tulisi kemian opetusta ja tutkimusta korkeimmalla tasolla. Hanke olisi myös liian kallis. Myös suomalaiset opiskelivat Saksassa ja julkaisivat töitään saksaksi. Eri mieltä oltiin järjestämisen tavasta ja paikasta. ”Luonnontieteet tuottavat hätäleipää” Suomenkielisen yliopiston perustaminen juuri Turkuun juuri vuonna 1920 oli kaikkea muuta kuin selvää. Kun opetus Turun yliopistossa vuonna 1922 alkoi, opiskelijoita oli 160. Miettusen erityisala, aurinkokennojen materiaalit, sen sijaan yllättäisi vähemmän. vikekemian professorin Baoru Yangin. Kun hänelle kerrottaisiin, millaisen vaivan takana oli koneja materiaalitekniikan insinöörien koulutuksen saaminen yliopistoon, hän ymmärtäisi hyvin. 14 KEMIA 4/2020 KALEVI RANTANEN Jos joku Turun yliopiston perustajista pystyisi matkustamaan ajassa meidän päiviimme, hän näkisi paljon eroja mutta myös paljon yhtäläisyyksiä. Kemian professorien joukosta perustaja löytäisi suureksi ihmeekseen kiinalaisen naisen, elintarTurun yliopiston Sata vuotta sisukasta kemiaa Vuonna1920perustettuTurunyliopistojuhliisatavuotisiaanpoikkeuksellisena aikana. Opiskelijoiden ja tutkijoiden määrä hämmästyttäisi aikamatkaajaa varmasti. Sittemmin nämäkin kaupungit saivat omat yliopistonsa. Kun päätös yliopiston sijoittamisesta Turkuun oli mennyt läpi, perustajat joutuivat seuraavaksi miettimään, mitä tiedekuntia siihen tulee ja mitä tieteenaloja tutkitaan ja opetetaan. Ehkä hän ihmettelisi sitä, että materiaalitekniikan vastuuprofessori on nainen, Kati Miettunen. Heistä yksi oli kemisti, Matti Palomaa. ”… luonnontieteet tuottavat hätäleipää humanististen tieteiden rinnalla, jotka antavat henkeä”, sanoi yksi yliopiston perustajaisistä, toimittaja ja poliitikko Kaarle Rantakari. Turun aikanaan Palomaa perusti Studien über Äthernartige Verbindungen -nimisen julkaisusarjan, jossa ilmestyi 23 osaa. Suomalaiset vaikuttajat olivat 1800-luvun puolivälistä lähtien alkaneet ymmärtää yhä laajemmin, että talouden ja kansallisvaltion rakentaminen vaati lisää suomenkielistä korkeakouluopetusta. Materiaalitutkimuksella ja kemialla on aina ollut leveä kosketuspinta. Osa tiedeja kulttuurimaailmasta katsoi, että toista yliopistoa ei Helsingin yliopiston lisäksi tarvittu. Luonnontieteiden ja tekniikan tiedekunnassa on runsaat 4 000 opiskelijaa, koko yliopistossa yli 20 000
4/2020 KEMIA Kati Miettunen edustaa Turun yliopiston uusinta oppiainetta materiaalitekniikkaa, jonka koulutuslinja starttaa syksyllä 2020. Miettunen toimii ohjelman vastuuprofessorina. M ar kk u Jo ut se n 15
Hammaskemian ”jatkuva joulu” Kun edetään lähemmäs nykyaikaa, maisema muuttuu. Laitos sai muun rahoituksen lisäksi tuloja hampaiden hoitamisesta. Harvoin tutkija tai kukaan muukaan sanoo, että rahaa toimintaan on riittävästi. Hän kertoi, että hammaslääketieteen laitoksessa oli 1970ja 1980-luvuilla ”jatkuva joulu”. Turun yliopiston ensimmäinen kemian professori Matti Palomaa ja hänenopiskelijoitaanvuodelta1923. Poliittisen historian professori on kirjoittanut oman yliopistonsa satavuotishistoriikin vuosilta 1920–2020. Vastaan tulee positiivinen ongelma. 16 KEMIA 4/2020 torpparien itsenäistämisen ja maanhankintalain kautta, itsenäisen valtion monien instituutioiden rakentaminen, espanjantauti ja monet, monet muut ilmiöt”, kuvailee professori Vesa Vares. Siinä toteutui lopulta kaikki: pitkäjänteisen tutkimuksen, akateemisen vapauden ja liiketoiminnan yhdistäminen, ja kaiken huipuksi riittävä rahoitus. Kun tutkimusta varten piti ostaa laitteita tai palkata ihmisiä, rahaa riitti käytännössä aina. Ku va t: Tu ru n yl io pi st o Kemianlaboratorioväkeäkahvitauollasotakesänä1943.Laboratoriosijaitsi tuohon aikaan Iso-Heikkilän alueella keskustan ulkopuolella.. Monitieteisen hankkeen yksi osa on ollut radiokemian tutkimus yliopistossa. Kaksiosaisessa teoksessa käsitellään kemiaa suhteellisen vähän. Muissa menestystarinoissa ainakin rahoitus oli vaikeampaa. Laajimmin tunnettu innovaatio, jossa yliopiston tutkimuksilla oli merkittävä osa, on hammasmätää ehkäisevä ksylitoli. Kirja auttaa ymmärtämään, että yksittäinen tiede on pieni osa yliopistokokonaisuutta. Muutama esimerkki antaa kuvaa tasosta. Hammaslääketieteellisen biokemian professori Kauko Mäkinen sanoi. On mahdotonta selostaa läheskään kaikkia Turun yliopiston saavutuksia. Sama koskee muitakin aloja. Positroniemissiotomografia eli PET-kuvaus, Turun yliopiston, Åbo Akademin ja Turun yliopistollisen keskussairaalan yhteinen suurprojekti, käynnistyi 1970-luvulla
Kaukaa viisas päätös poiki turkulaisen koronapikatestin Hellin palkintoilmoituksen sanamuoto viittaa sekä kemiaan että fysiikkaan ja kertoo eri tieteenalojen tutkimuksen yhteisvaikutuksesta. Olen kiitollinen täältä saamastani tuesta.” Saksalaistutkija oli valinnut suomalaiskaupungin Oxfordin sijaan. ”Ainoa paikka, jossa sain mahdollisuuden” Optisen mikroskopian vieminen uudelle tarkkuustasolle on toinen esimerkki kemiallekin tärkeiden laitteiden kehittämisestä. Vuonna 2015 ArcDia ilmoitti osallistuvansa ”pandeemisten diagnostiikkaTu ru n yl io pi st o ”Ilman Turun yliopistoa olisin luopunut tieteestä.” Riitta Suikkanen ahertaa kemian laboratoriotöissä vuonna 1954.. Näin kyetään kuvaamaan tila, jonka mitat ovat noin yksi nanometri. Tutkimuslaitteet ovat kemiassa niin tärkeitä, että niiden kehittäminen voidaan palkita alan Nobelilla. Hell sai palkintonsa korkean resoluution fluoresenssimikroskopiasta eli STED-menetelmästä. 17 4/2020 KEMIA Lääketieteellisessä tutkimuksessa ihmisen vereen syötetään nopeasti puoliintuvia radioaktiivisia isotooppeja, jotka tuotetaan syklotronilla. Saksalainen Stefan Hell ylisti Turun yliopistoa toukokuussa 2015 luennoidessaan tutkimuksestaan, josta hänelle oli myönnetty vuoden 2014 kemian Nobelin palkinto. Optisella laitteella tutkitaan proteiineja, soluja, hermosolujen synapseja ja muita kemiallisia ja biokemiallisia kohteita. Kuvaamalla PET-kameralla isotooppien liikkeitä paljastetaan syöpäkasvaimia ja saadaan tietoa verenkiertoelinten ja aivojen toiminnasta. Tieteellisen loiston kääntöpuolelle kätkeytyy paljon raskasta työtä rahoituksen hankkimiseksi yliopiston puitteissa erittäin kalliiseen hankkeeseen. Niin sanottu diffraktioraja saneli, että maksimaalinen resoluutio on 200 nanometriä. Sitä vei eteenpäin Turun yliopiston tutkimuksesta ponnistanut nuori diagnostiikkayritys ArcDia International. ”Ilman Turun yliopistoa olisin varmasti luopunut tieteestä. ”Tämän kehitystyön ensimmäinen tuote, mariPOC-hengitystieinfektiodiagnostiikka on nyt tuotannossa ja markkinoilla”, Erkki Soini kertoi, kun Hellin palkintouutista juhlittiin vuonna 2014. Nanomikroskooppi rakentaa kuvan nanometri nanometriltä tarkkuudella, jota aikaisemmin pidettiin fysikaalisesti mahdottomana. Kemistejä matkasi Suomesta Saksaan, mutta harvoin päinvastaiseen suuntaan ainakaan, jos toinen vaihtoehto oli brittiläinen huippuyliopisto. Vuonna 2012 PET-keskus sai ensimmäisenä maailmassa käyttöönsä laitteen, jolla yhdistettiin positroniemissiotomografia ja magneettikuvantaminen. Samaan aikaan kuin Stefan Hell juoksi loppukiriään Nobel-tasolle Saksassa, työ eteni Suomessa soveltavaa haaraa pitkin. Vielä enemmän olisi ihmetelty 1920-luvulla. Menetelmässä kohdetta valaistaan kahdella lasersäteellä. Ensimmäinen saa molekyylit loistamaan ja toinen sammuttaa ylimääräisen loisteen. Hänen mukaansa Saksassa ihmeteltiin päätöstä vielä 1990-luvulla. ”Syklotroni-PET-projekti on ollut kliiniselle laitokselle sekä kallis murheenkryyni että toimintaa profiloiva ilonaihe”, yliopisto luonnehtii vuosikirjassaan vuonna 1991. ”Tämä oli ainoa paikka, jossa uudenaikaisia ideoitani mikroskopian menetelmien kehittämisestä suvaittiin ja jossa sain mahdollisuuden tehdä haluamaani tutkimusta”, Hell sanoi. Nobel-komitealle laatimassaan omaelämäkerrassa Hell muisteli aikaansa Turussa: ”Eräänä lauantaiaamuna syksyllä 1993 selailin Rodney Loudonin kirjaa valon kvanttiteoriasta… Kun katseeni osui kappaleeseen stimuloidusta emissiosta, asia kirkastui minulle…” Kun idea oli syntynyt, jatkotutkimukseen ei enää ollut Suomessa rahaa, mutta nyt tukea löytyi Saksasta. Hell oli edellisellä vuosisadalla lähtenyt Suomeen turkulaisten kollegojensa Erkki Soinin ja Pekka Hännisen neuvosta ja saatuaan täältä Suomen Akatemian rahoitusta. Keskus on tuottanut yli sata väitöskirjaa ja melkein 2 000 tutkimusartikkelia
Talous on sata vuotta kulkenut yhtä vuoristorataa. Taas näemme myös, että nopea reagointi ajankohtaiseen ongelmaan vaatii kaiken muun lisäksi myös hienostunutta teknologiaa ja tieteellistä pohjaa, joka on luotu vuosikymmenien aikana. TöysElintarvikekemian professori Baoru Yang arvostaa tyrninmarjoja ja monia muita suomalaisia superruokia. Diffraktiorajan ylittäminen optisessa mikroskopiassa oli uteliaisuusvetoisen tutkimuksen tavoite. Toisin kuin sadan vuoden takaisina aikoina nykyään on saatavissa paljon määrällistäkin tietoa. 18 KEMIA 4/2020 Mari Aron vetämä biokemiallinen molekyylibiologian tutkimus. Tuskin kukaan osasi ennustaa, että tutkimuksen tuloksia joskus hyödynnettäisiin pandemian torjunnassa. Ne tulivat tarpeeseen yllättävän nopeasti. Näin testiä voitaisiin hyödyntää suuren kapasiteetin testauksessa esimerkiksi lentokentillä. Miten tehostaa viruslääkkeiden tunkeutumista solun sisään halutulle vaikutusalueelle. Tuotanto tapahtuu auringon energialla. Katse Aurinkoon kahdelta suunnalta Toisella suunnalla, kemian ja biologian saumassa, on edennyt professori EvaH an na O ks an en Tu ru n yl io pi st o Kemian laitosta johtavan Juha-Pekka Salmisen kiinnostuksen kohteita ovat muun muassa kasvien puolustusyhdisteet.. Nyt on jo mainittujen lisäksi fysikaalista kemiaa, materiaalikemiaa ja luonnonyhdistekemiaa. On hyvä tarkastella tuloksia myös suhteessa resursseihin, jotka ovat olleet Turussa melkein aina pienet. Vuoden 2020 toukokuussa turkulaisyhtiö tiedotti, että se oli lisännyt mariPOC-testialustalleen myös koronatestin, jonka se oli rakentanut ennätysvauhtia. Miten valmistetaan tehokkaita energian varastointimateriaaleja. Aron ryhmässä tutkitaan valofysikaalisia ja valokemiallisia prosesseja fotosynteesissä. Määrää siis on, mutta kuinka paljon on laatua. Kemian laitoksen tutkijat hakevat vastausta moniin kiehtoviin kysymyksiin: Miten saada aurinkoenergia tehokkaammin talteen ja hyödynnettyä. Yliopistot ja ulkopuoliset arvioijat tarkkailevat ahkerasti kansainvälisiä tasoluokituksia. Koronapandemian yhtenä seurauksena ovat uudet talousvaikeudet, joiden voittamista yliopistoissakin varmasti jo mietitään. Miksi kaikki kasvit valmistavat erilaisen kirjon puolustusyhdisteitä. Soveltava synteettisen biologian ohjelma tähtää luonnollista paljon tehokkaampaan kemikaalien ja polttoaineiden tuotantoon vedestä ja hiilidioksidista. valmiuksien” kehittämiseen. Tieteiden välisten rajojen hämärtyessä myös tutkimusalojen määrä on kasvanut. Pikatesti tunnistaa koronaviruksen nukkatikkunäytteestä, ja tulos saadaan liki saman tien. Tieteiden rajoja ylitetään myös Turun yliopiston ”varsinaisessa kemiassa” eli professori Juha-Pekka Salmisen luotsaamassa kemian laitoksessa, joka kehittää työkaluja lääkekehityksen ja diagnostiikan tarpeisiin sekä ratkaisuja sensorien, energian varastoinnin ja energian siirron ongelmiin. Alkuaikojen kemistit tunnistaisivat tilanteen hyvin. Kemian ja biologian raja häilyy koko ajan. Maailman noin 20 000 yliopiston joukossa Turun yliopiston kemia, samoin kuin yliopisto kokonaisuutena, sijoittuu erilaisilla vertailulistoilla tavallisesti 400 parhaan joukkoon eli ylimpään kahteen prosenttiin. Alussa niitä oli vain yksi eli epäorgaaninen kemia. Miten voidaan muuttaa hiilidioksidi polttoaineeksi. Taas hyvä teoria osoittautui käytännöllisimmäksi. Menestystarinoita niukoilla resursseilla Tilastoista huolimatta yliopistojen ja tieteenalojen taso arviointi on yhä vaikeaa. Esimerkiksi: kuinka informatiivista on verrata suomalaista yliopistoa listojen kärkipaikkojen haltijoihin, joilla on käytössään moninkertaiset resurssit opiskelijaa tai tutkijaa kohti
Turun yliopisto saatiin käyntiin kansalaiskeräyksellä, johon osallistui paljon väkeä, mutta toiminnan jatkuva ylläpitäminen yksityisen sivistysharrastuksen varassa oli vaikeaa. kalevi.rantanen@kolumbus.fi. Saman vuosikymmenen lopulla tilanne parani, mutta sitten iski 1990-luvun lama. Myöhempi historia osoitti, että pystyttiin. Kemistien resurssitilanne muuttui huonosta kurjaksi. Keskellä sotaa tehtiin myöhemmin kemiankin kehitystä suuresti edistävä ratkaisu. Kemian laboratoriossa ”yliopiston pienin työhuone” Neljä vuosikymmentä 1950-luvun alusta 1980-luvun loppuun olivat suuren, joskin tietysti aaltoilevan kasvun aikaa. Kirjoittaja on tiedetoimittaja. Selvimmin kasvoi yliopiston opiskelijamäärä, muutamasta sadasta yli kahdeksaan tuhanteen 1970-luvulla. Kun alkuvaikeuksista oli selvitty, tuli 1930-luvun lama. Vuonna 1982 rehtori, kariesopin professori ja yksi ksylitolin kehittäjistä Arje Scheinin esitteli opetusministeri Kaarina Suoniolle ahdasta kopperoa, ”Turun yliopiston pienintä työhuonetta”, joka sijaitsi kemian laboratoriossa. Vuosikymmenen lopulla näkymät kirkastuivat, mutta sitten alkoi sota. Kemian harjoitustyöt piti aluksi järjestää kahden viikon kurssina Helsingissä, koska Turusta puuttuivat tarvittavat välineet. H an na O ks an en Turun yliopisto sijoittuu kansainvälisissä vertailuissa ylimpään kahden prosentin joukkoon. Menestystarinat sodan jälkeen olisivat olleet mahdottomia ilman suureksi osaksi näkymätöntä pohjatyötä varhaisvaiheessa. Perustettiin lääketieteellinen tiedekunta. syt ovat tuntuneet kemiassa vähintään yhtä paljon kuin muuallakin. Vuonna 1983 hän kuvaili matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan laboratorion huonoa kuntoa: rakennuksesta puuttui lämmin vesi, ja talvella huonelämpötila saattoi laskea alle kymmenen asteen. 19 4/2020 KEMIA Eva-Mari Aro toimii kasvimolekyylibiologian professorina Turun yliopiston biokemian laitoksessa. Hänet tunnetaan etenkin fotosynteesin tutkijana. Esimerkiksi elintarvikekemia sai hankkeisiinsa mukaan Raision Yhtymän, Wallacin, Marlin ja muita yritysmaailman toimijoita. Matti Palomaan seuraaja, kemian professori Einar Salmi anoi vuonna 1943 lisää rahaa kemialliseen välineistöön ja perusteli pyyntöään laboratorion surkealla tilalla: ”… neljän vetokaapin puuaines on yli 20-vuotisen käytön jälkeen niin happohöyryjen syövyttämää ja pehkaantunutta, että vetokaapit ovat joka hetki vaarassa pudota alas.” Näissä oloissa oli ihme, että mitään pystyttiin tekemään. Yhdessä biokemian kanssa elintarvikekemian laitos nousi opetuksen valtakunnallisen huippuyksikön asemaan. Jatkuvassa talouskurimuksessa yliopisto etsi vahvuuksia ja painopisteitä, samoin ulkopuolisia kumppaneita. Jos sadan vuoden kokemuksesta pitää tehdä yksi johtopäätös, se kuuluu: mahdottoman näköisistä tilanteista on mahdollista päästä ulos. Samaan aikaan elettiin talouden kasvuvuosia, mutta yliopistossa rahapula oli yhä toistuva murhe, myös kemian alalla
”Paremmin suojaavaa mikrokuitukangasta on kuitenkin vaikea löytää, ja sen heikkous on, että sen läpi on vaikea hengittää”, Harlin huomauttaa. ”Mutta vaikka kangasmaskin hiukkaserotus on vain 20 prosentin hujakoilla, sen käyttö julkisissa tiloissa kyllä on kannatettavaa.” MASKIT, SUOJUKSET JA SUOJAIMET Kasvomaskit, joita kutsutaan myös kansanmaskeiksi, sopivat siviilikäyttöön. Sormenpäämme pysähtyvät muutaman millin päähän toisistaan. Tavallisen kangaskaupan materiaaleista valmistettavissa maskeissa on heikko suodatuskyky. 20 KEMIA 4/2020 JUHA GRANATH Kasvomaskiin sonnustautunut professori Ali Harlin istahtaa Keravan keskuspuiston penkille, ojentaa oikean käsivartensa suoraan kohti ja pyytää tekemään samoin. VTT:n suojaintutkimus tapahtuu Tampereella, jossa on tänä keväänä paneuduttu niin Huoltovarmuuskeskuksen kiinalaismaskeihin kuin kotimaisten kuitukangasvalmistajien Ahlström-Munksjön ja Suominen Oyj:n hengityssuojahankkeisiin. Koe osoitti kangasmaskin tärkeimmäksi ominaisuudeksi lähiympäristön suojelemisen tartunnalta. Polyesterimaskin suodatinkyky jäi silti kauas ammattikäyttöön tarkoitetuista hengityssuojaimista. Yhtä tärkeää on terveen järjen käyttö: ”Pidetään etäisyyttä, pestään käsiä ja mennään huonon olon tullen testiin.”. Kangasmaskeja tarjoavat myös kymmenet tekstiilialan yritykset, joista osa käyttää raaka-aineinaan suodattavia materiaaleja. Toukokuussa VTT tutki kangasmaskien toimivuutta virustorjunnassa. Professori Ali Harlin: ”Kasvomaski ja järki tukahduttavat koronan” ”Jumalan ja Aatamin ensikosketuksessa elämän kipinä siirtyy ihmiseen sormenpäiden kautta. Korona-aikana ei näin läheistä kontaktia pidä ottaa, jos aikoo tuon elämän lahjan säilyttää.” Professorilla on keino, jonka avulla säästyy niin oma kuin kaverin elämänkipinä. ”Maski estää tehokkaasti pisaratartunnan julkisella paikalla. Uusien kotimaisten kertakäyttömaskien suodatustehokkuus oli VTT:n mittauksissa 88 prosenttia. Tutkimuskeskus ei kommentoi asiakkaidensa toimeksiantoja, mutta omista testimenetelmistään ja -tuloksistaan se kertoo auliisti. Kasvomaskin tehtävä on välttää tai vähentää kantajansa hengitysteiden pisaroiden leviämistä ympäristöön. ”Lähtökohtamme oli selvittää, kuinka hyvän kankaisen kasvomaskin kadunmies pystyy itse tekemään”, Harlin kertoo. Sairaalakäyttöön suunnitelluissa FFP2ja FFP3-tason maskeissa on sähkövaraus, joka antaa niille 94–99 prosentin suodatustehon, kun vaatetuskankaan teho vaihtelee 20:n ja 45 prosentin välillä. Välimatka on turvallinen. Pisaroiden lento lyhenee Kun koronaepidemia pysäytti Suomen maaliskuussa, se aiheutti testauspiikin VTT:n laboratoriossa. Maskin käyttö julkisissa tiloissa on VTT:n tutkimusprofessorin Ali Harlinin mukaan tehokas keino tukahduttaa koronaepidemia. Se tulee kattofreskosta, jonka italialainen yleisnero Michelangelo maalasi Sikstuksen kappeliin. Kirurginen suuja nenäsuojus täyttää lääkinnällisille laitteille asetetut vaatimukset, ja sitä käyttävät terveydenhuollon ammattilaiset. Sitä käyttämällä voi lyhentää kahden metrin fyysistä etäisyyttä ja näin nopeuttaa yhteiskunnan avaamista.” Suomalaisille ovat jo tulleet tutuiksi maskin kolme päätyyppiä: EU-standardit täyttävä hengityksensuojain, lääkinnälliset vaatimukset täyttävä kirurginen suu-nenäsuojus sekä suojausluokaltaan näitä selvästi alempi kankainen tai kertakäyttöinen kansanmaski. Kirurginen suuja nenäsuojus ei estä kantajaa saamasta tartuntaa, mutta se estää käyttäjän omien hengitysteiden pisaroiden leviämistä. ”Haimme kangaskaupasta tavallista 150-grammaista puuvillakangasta sekä 160-grammaista polyesterikangasta. ”Tämä riittää. FFP2ja FFP3-tason suojainten suodatuskapasiteetti on 94–99 prosenttia. Voimme aloittaa”, professori naurahtaa ja riisuu maskinsa. Hengityssuojaimet on tarkoitettu terveydenhoitoalan henkilöstön käyttöön. Niiden käyttöä suositellaan, kun tartuntavaara on suuri. Lankaluku oli kummassakin sama.” Tutkimuksessa käytettiin Marttaliiton maskinteko-ohjeita, ja suojaimia valmistettiin 16 kappaletta. Saman tien Harlin huomauttaa, ettei ”sormimittausta” ole kehitetty VTT:n laboratoriossa. Se ei suojaa maskia käyttävää henkilöä tartunnalta. Kertakäyttöisiä kasvomaskeja kutsutaan usein kansalaistai kuluttajamaskeiksi. Kangasmaskin käyttäjä saa monikymmenkertaisen virusannoksen verrattuna ammattikäyttöön tarkoitetun hengityssuojaimen käyttäjään. Ensimmäisen FFP1-tason suojaimet eivät pysäytä viruspartikkeleita. Ne jaetaan suodatusominaisuuksiensa mukaan kolmeen tasoon. ”Maski ei suojaa kantajaansa altistumasta virukselle, mutta se lyhentää esimerkiksi yskäisystä lentoon lähteneiden pisaroiden matkan muutamasta metristä jopa alle puoleen metriin.” Koe paljasti myös, että polyesteristä tehty maski hylkii hyvin vettä ja on puuvillamaskia tehokkaampi suodattaja